JPWO2017169970A1 - 電池用電極の製造方法および電極製造装置 - Google Patents

電池用電極の製造方法および電極製造装置 Download PDF

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Abstract

この電極製造方法は、集電箔に、第1の層を、厚み40μm以上300μm以下で間欠塗工形成する第1の層形成ステップと、前記集電箔上の前記第1の層が形成された領域と、第1の層が形成されずに前記集電箔が露出した露出領域との両方にわたって第2の層を形成する第2の層形成ステップとを備え、前記第2の層形成ステップでは、前記第1の層の位置情報に基づき、前記露出領域上に塗工するときと前記第1の層上に塗工するときとで、塗工装置の塗工部と前記集電箔との間のギャップを40μm以上広げることを特徴とする。

Description

本発明は、電池用電極の製造方法および電極製造装置に関する。
二次電池は、携帯電話、デジタルカメラ、ノートPC等のポータブル機器の電源として、また、車両や家庭用の電源として広く普及している。中でも、高エネルギー密度で軽量なリチウムイオン二次電池は、生活に欠かせないエネルギー蓄積デバイスである。
二次電池は大別して捲回型と積層型とに分類される。捲回型二次電池の電池素子は、長尺の正極と負極とがセパレータによって隔離されつつ重ね合わされた状態で複数回巻かれた構造を有する。積層型のものは、正極と負極とをセパレータを介して交互に積層した構造となっている。
二次電池は年々大容量化する傾向にある。したがって、仮に短絡が発生した場合には、該二次電池はより発熱する可能性があるため、二次電池の安全性を向上させることが重要である。二次電池の安全性を向上させる方法としては、例えば、正極と負極との間の短絡を防止するために、電極活物質層の表面に絶縁層を形成する技術が知られている(特許文献1)。
また、電極活物質層が塗工されていない集電箔露出部での短絡を防止するため、活物質層の表面と集電体の露出面の両方にまたがる範囲に、絶縁層を形成する技術が知られている(特許文献2)。
絶縁層を形成していない正極を図15(a)に示す。この例では、集電箔のうち正極活物質11が形成された部分が斜線で示され、符号12で示す部分は正極活物質未形成部である。図15(b)は、正極活物質上にさらに絶縁層13を形成したものである。図15(c)は、正極活物質11と正極活物質未形成部12の両方にまたがる範囲に、部分的に、それぞれ正極活物質上絶縁塗工部13および正極集電箔上絶縁塗工部14を形成したものである。なお、図15(d)に示すように、正極活物質の略全面と、正極活物質と正極活物質未形成部にまたがる範囲との両方に塗工部13、14(なお、本明細書において絶縁層13、14と表現することもある)を形成してもよい。
特開平9−237622号公報 特開2004−103437号公報
ところで、集電箔に形成した電極活物質層上に絶縁層を形成するためには、例えばダイコータで塗工を行うことなどが挙げられる。具体的には、例えばウェット厚み15μmの絶縁層スラリーを塗工する場合、図16(a)に示すように集電箔15と塗工用ダイ51の先端との間のギャップは、スラリーのウェット厚みとほぼ等しい15μm程に設定される。これにより、均一な絶縁層14を塗工することができる。
正極活物質11の表面に関しては、図16(b)に示すように例えば80μmの正極活物質上に15μm程度の絶縁層13が塗工される。ここで、図16(a)のような塗工状態のまま集電箔を搬送して正極活物質上に絶縁層を形成しようとすると、集電箔と塗工用ダイ先端との間のギャップが正極活物質11の厚みよりも小さいことから、塗工用ダイ先端が正極活物質11に干渉することとなる。
上述のような塗工方法ではなく、仮に、最初からギャップを広くして(つまり、集電箔と塗工用ダイ先端の距離を、正極活物質の厚みにスラリーのウェット厚みを加えた値(例えば95μm)程度として)おくと、今度は、図16(c)、(d)に示すように、集電箔とダイ先端の距離が離れすぎて、絶縁層が均一に出来ないおそれがある。すなわち、絶縁性材料が連続的に形成されるのではなく、不連続なまだら状になってしまいやすいという問題があった。
そこで、本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、集電箔上に間欠的に存在する電極活物質の一部と電極活物質が存在していない露出部の一部とを少なくとも覆うように第2の層を形成する場合であっても、まだら状となることなく層を連続的に設けることができる電極の製造方法等を提供することである。
上記目的を達成するための本発明の一形態に係る電極の製造方法は次のとおりである:
集電箔に、第1の層を、厚み40μm以上300μm以下で間欠塗工形成する第1の層形成ステップと、
前記集電箔上の前記第1の層が形成された領域と、第1の層が形成されずに前記集電箔が露出した露出領域との両方にわたって第2の層を形成するステップであって、前記第2の層の厚みは1μm以上30μm以下であり、かつ、前記第1の層上における第2の層の長さが1mm以上で露出領域上における第2の層の長さが1mm以上である、第2の層形成ステップと、
を備え、
前記第2の層形成ステップでは、前記第1の層の位置情報に基づき、前記露出領域上に塗工するときと前記第1の層上に塗工するときとで、塗工装置の塗工部と前記集電箔との間のギャップを40μm以上広げることを特徴とする、
電極の製造方法。
本発明によれば、集電箔上に間欠的に存在する電極活物質の一部と電極活物質が存在していない露出部の一部とを少なくとも覆うように第2の層を形成する場合であっても、まだら状となることなく層を連続的に設けることができる電極の製造方法等を提供することができる。
積層型電池の電池要素の構成の一例を示す分解斜視図である。 積層型電池の構成の一例を示す分解説斜視図である。 電池の構成を模式的に示す断面図である。 間欠塗工された正極の一例を示す平面図である。 本実施形態の一形態に係る電極の製造方法および装置の一例を示す図である。 間欠塗工された電極から電池用電極を製造する過程を示す図である。 図4の装置の動作例を示す図である。 正極活物質層および絶縁層を塗工する一例を示す図である。 正極活物質層および絶縁層塗工する別の一例を示す図である。 正極活物質層および絶縁層を塗工する電極の製造方法および装置の他の例を示す図である。 正極活物質層および絶縁層を塗工する電極の製造方法および装置のさらに他の例を示す図である。 正極活物質層および絶縁層を塗工する電極の製造方法および装置の別の例を示す図である。 正極活物質層および絶縁層を塗工する電極の製造方法および装置のさらに別の例を示す図である。 図12の装置による塗工例を示す図である。 図12の装置による他の塗工例を示す図である。 電極の構成の幾つかの例を示す図である。 従来の電極作製方法の一例を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明に係る製造方法で製造される二次電池の構成の一例について説明する。
(二次電池)
リチウムイオン二次電池1は、図1、図2A、図2Bに示すように、電池素子40と、それを電解質とともに封入する外装容器45とを備えている。この積層型の二次電池1における電池素子40は、図1に示すように、正極10と負極20とがセパレータ30によって隔離されながら交互に繰り返し積層された構造を有している。
正極10は、集電体に活物質層等が形成されたものであり、正極活物質形成部11と、リード部を設けるために活物質層が形成されていない正極活物質層未形成部12とを有している。同様に、負極20も、集電体に活物質層等が形成されたものであり、負極活物質形成部21と負極活物質未形成部22とを有している。
それぞれの活物質未形成部12は超音波接合等によって束ねられて、図2Aに示すように、正極リード部41となっている。同様に、それぞれの負極活物質未形成部22も束ねられて負極リード部42となっている。正極リード部41と負極リード部42には、それぞれ正極端子43と負極端子44とに電気的に接続されている。
正極活物質11から正極リード部41までの正極集電箔15は、図2Bに示すように負極20近傍を通過するが、正極活物質の端部から1mm以上を絶縁層14が覆っているため、負極20と正極集電箔15の短絡を防止することができる。絶縁層14が正極活物質の端部から1mm以上を覆う構造は、集電箔15の片面のみ(負極に対向する側)であってもよいが、好ましくは両面に設けられる。正極活物質の端部から2mm以上、または3mm以上が、絶縁層14によって覆われるものであってもよい。絶縁層14の厚みは一例として均一である。
電極活物質層の厚みは、電池の容量や出力、活物質の材料等によって様々だが、通常は40μmから300μm(40μm以上300μm以下)程度である。
電極活物質層の上層には絶縁層13、14が形成される。この絶縁層の厚みは、絶縁性を担保するためには1μm以上であることが好ましい。一方、厚すぎると電池の特性に悪影響を与えるため、30μm以下が望ましい。
絶縁層は、例えば絶縁性粒子とバインダーとを溶媒に分散させて絶縁層スラリーとし、コーターで電極活物質層上にウェット厚み15μmで塗工し、乾燥炉で溶媒を蒸発させてドライ厚み10μmとし、ロールプレス機等で圧縮成型後に厚み5μmとされるようなものであってもよい。
電池素子40は、正極端子43および負極端子44が外装容器45の外部に引き出されるように、外装容器45内に封入される。なお、外装容器45は従来公知の材質および構成のものを利用できる。例えば、熱融着樹脂からなる内面層46、アルミニウム薄膜からなる金属層47、保護用樹脂からなる表面層48が積層されたフィルム部材で形成されるものであってもよい。
電池の製造手順(電極の作製を除く)に関しても、基本的には、従来公知の方法を用いることができる。すなわち、予め用意した正極10、負極20、セパレータ30を、図1のように交互に積層して電池素子40とする。そして、図2Aに示すように正極端子43および負極端子44を電気的に接続した電池素子40を外装容器45内に電解質とともに密閉封止して電池1を得る。
電極を作製について正極10を例として説明する。図3に示すように、正極10は、まず、正極用の長尺な集電箔15の上に、正極活物質11を間欠的に塗布することにより形成される。正極活物質11は、塗工装置(具体的にはダイコータ等)を利用して所定の厚みで形成される。図3では、正極活物質11が塗布されていない領域は露出部として符号12で示されている。
(第1の実施形態)
続いて、本発明の一形態に係る電極製造の例について具体的に説明する。図4はダイコータの構成例を模式的に示す図である。
図4に示すように、ダイコータ50は、集電箔15が架け渡される少なくとも1つのバックアップローラ54と、集電箔15の表面に対向するように配置された塗工用ダイ51とを備えている。塗工用ダイ51は、バックアップローラ54に対して進退移動可能に構成されている。より具体的には、バックアップローラ54の半径方向と略平行な方向に沿って直線的な往復移動するように構成されていてもよい。
ダイコータ50は、また、塗工用ダイ51を進退移動させる不図示の駆動機構(アクチュエータ、リンク機構等を有する)と、塗工用ダイ51のノズルから材料を吐出させる機構と、それらの動作を制御する制御回路58とを備えている。制御回路58が、バックアップローラ54および/または他の不図示の駆動ローラの回転動作も制御するように構成されていてもよい。制御回路58は、CPU、メモリ等を有するマイクロコンピュータを有し、コンピュータプログラムによって動作制御されるものであってもよい。
正極集電箔15は不図示のロールから引き出された長尺な部材であり、バックアップローラ54等に巻かれた状態で搬送される。制御回路58が、バックアップローラ54の回転に合わせて適宜のタイミングで塗工用ダイ51の位置の制御、および、吐出の制御を行うことで、集電箔15上に正極活物質11が塗工される。この例では、間欠塗工が行われる。
活物質が塗工された電極は、乾燥炉を通して溶媒を蒸発させ、ロールプレス機によって圧縮形成される。
集電箔15は、一例として、図5(a)に示すように、その長さ方向に平行な切断線60aに沿って切断され(この工程を「スリット」ともいう)、複数の長尺部材となる。そして、図5(b)のように、さらに電極切断線60bの形状に打ち抜き、これにより、図5(c)のような最終的な電極が得られる。なお、負極も正極と同様に製作することができる。
図6、図7は本発明の一形態に係る電池用電極の製造方法の一例を示す。図6の状態では、予め集電箔15の片面(一例)に正極活物質11が所定の間隔で間欠塗工されたものがバックアップローラ54に掛け渡されている。この例では、また、ダイコータ50の一部品として検出器55が設けられている。検出器55は、搬送される集電箔上に活物質層11が形成されているか否かを検出するため手段である。一例として、層の厚みおよび/または層の有無を検出する装置(例えば光学式、一例でレーザを利用するもの)であってもよいし、撮像装置(例えばCCDカメラ等)などであってもよい。
検出器55は、制御回路58(図4参照)に電気的に接続されている。制御回路58は、検出器55の検出結果に基づき、制御対象に対して所定の制御を行う。
図7は、図6の状態を分かりやすく示すために、湾曲した集電箔15を平坦にして示す模式図である。この図に例示するように、基本的には、第2の層(絶縁層)14は、正極活物質11が形成されている領域と、正極活物質11が形成されておらず集電箔が露出している領域の両方に渡って形成される。
もっとも、必ずしも、正極活物質11と集電箔露出部との両方が全面的に覆われている必要はない。図6に示すように、露出部の一部に絶縁層14が形成されないようにしてもよい。但し、正極活物質11の端部を少なくとも含む一定領域が絶縁層14で覆われていることが好ましい。
絶縁層14は、集電箔露出部上に1mm以上の長さ(すなわち、活物質層11の端面からの距離が1mm以上であるということ)で形成される。図7(a)は、活物質層11の端部から図示右側に所定距離dだけ離れた位置から絶縁層14の塗布が始まり、ダイ先端と正極活物質との距離がdとなった状態を示している。なお、正極活物質11上に形成される絶縁層14の長さに関しても1mm以上とされる。
また、図の上下方向に関し、塗工用ダイ51の先端と集電箔15とのギャップは、正極活物質11の厚みよりも小さく設定されている。具体的には、1μm以上30μm以下であることが、一形態において好ましい。もし、図示の状態のまま集電箔15を図示矢印方向に搬送すると、塗工用ダイ51の先端が正極活物質11に干渉することとなる。そこで、本実施形態の構成では、次のような動作制御が行われる。
すなわち、図7(a)の状態から集電箔15が所定距離だけ搬送されたタイミングで、制御回路58が不図示の駆動機構を動作させて塗工用ダイ51を、一定距離だけ、集電箔15から離れる方向に移動させる。「一定距離」とは、塗工用ダイ51の先端が正極活物質11に干渉しない程度の距離に設定すればよい。一例で、正極活物質11の厚みに、同層上に形成すべき層の厚み(絶縁層のウェット厚み)を加えた距離としてもよい。具体的な例として、集電箔15と塗工用ダイ51の先端のギャップは、正極活物質11の厚み(例えば80μm)に、絶縁層14のウェット厚み15μmを加えた値である95μm程度としてもよい。
塗工用ダイ51を移動させるタイミングに関しては適宜設定可能であるが、正極活物質11の位置情報を基準としてトリガ情報が生成されるものであることが好ましい。当該位置情報は、検出器55の検出結果を利用して得られるものであってもよい。制御回路58は、絶縁層を正極活物質上に形成する段階となった際に、塗工用ダイ51を40μm以上バックアップローラ54から退避させ、正極活物質上に対する塗工を継続し、これにより正極活物質上に所定の膜厚の絶縁層を形成する。
そして、再び集電箔露出部に絶縁層を形成する段階となったら、塗工用ダイ51を今度はバックアップローラ54側に前進させ、集電箔上に所定の膜厚の絶縁層を形成する。
以上の動作を繰り返すことで、集電箔露出部上と正極活物質上との両方に対して絶縁層が形成される。
本実施形態に係る電極の製造方法によれば、厚みが40μm以上の第1の層が間欠的に形成された集電箔に対して、第2の層を塗工する場合であっても、第1の層が存在している領域と存在していない領域の両方に対して略均一的に第2の層を形成することができる。すなわち、第1の層が存在している領域と存在していない領域の両方に対して、集電箔から塗工用ダイの先端までの距離を一定(一例として95μm程度)として塗工を行った場合、第1の層が存在していない領域ではダイ先端が集電箔から離れすぎてしまい、形成される層がまだら状に不連続となってしまうおそれがある。これに対して本実施形態によれば、第1の層が存在していない領域ではダイ先端と集電箔との距離を形成すべき層の膜厚とほぼ同様としておき、第1の層が形成されている領域となったら塗工用ダイを40μm以上移動させ、ダイと第1の層との干渉を防止し、かつ、第1の層上に所定厚みの第2の層を連続的に形成することが可能となる。なお、第1の層が存在していない領域と、第1の層上とで、第2の層の厚みが同一であることが好ましいが、異ならせてもよい。
上記では「電極の製造方法」を発明のカテゴリーとして本発明を表現したが、本発明は電極製造装置の発明および電極製造装置のコンピュータブログラムに係る発明と捉えることもできる。
上記の例では、塗工用ダイは、ダイ全体が往復移動を行うものと説明したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、ダイ先端部の伸縮、ダイの角度変化、バックアップローラ54の移動、またはそれらの組合せなどによって、塗工用ダイ先端と集電箔との間のギャップ寸法が調整されるものであってもよい。
上述したような製造方法は、負極20の製造についても同様に適用できる。絶縁層は正極10および負極20のうち少なくともいずれか一方に形成されていればよく、また両方に形成されていても良い。
また、図6等では正極集電体15の片面のみに正極活物質11が形成されている例を示したが、正極集電体15の両面に正極活物質11および絶縁層13、14を形成してもよい。
さらに、図では正極集電箔、正極活物質、絶縁層のそれぞれ厚み寸法は、構造上の理解を容易にするために誇張して描いてあり、実際の電極の厚み寸法を示しているものではない。
(第2の実施形態)
図8(a)は、正極活物質11上の絶縁層13を1mm以上の長さにわたって塗工した後、さらに塗工用ダイ52の先端と集電箔15と間のギャップを増加させた状態を示している。すなわち、塗工用ダイ52の先端が正極活物質11の表面からより離れた状態となっている。このように、ギャップをさらに増加させることで(一例として、塗工用ダイ52を後退させることで)、第2の層である絶縁層(一例)が正極活物質11に余計に付着すること等を防ぐことができるという利点がある。
別の態様として、図8(b)に示すように、正極活物質11に段差が形成され、相対的に薄い第1の部分と相対的に厚い第2の部分とが設けられている場合も、絶縁層13の塗工後にこの段差を避けるためにギャップをさらに増加させても良い。なお、このような段差は、例えば、均一の厚みの正極活物質層に対して絶縁層を設けた場合には当該絶縁層を形成した部分のみ厚くなり、段差が生じることから、これを防止するためのものである。したがって、一例として、相対的に厚い第2の部分の厚みは、相対的に薄い第1の部分の厚みに絶縁層の厚みを加えた厚み程度としてもよい。これにより、正極活物質と絶縁層の上面の均一化を図ることができる。
(第3の実施形態)
図9は図6とほぼ同様の製造工程を前提とした、本発明の一形態に係る電極の製造方法を示している。図9においては、1つのバックアップローラ54の周囲に2つの塗工用ダイ51、52が設けられている。
第1の塗工用ダイ51は、集電箔15の搬送方向の上流側に配置され、正極活物質11を塗工する。第2の塗工用ダイ52は、第1のダイ51よりも下流側に配置され、第2の層(絶縁層)14を塗工する。各ダイ51、52による塗工動作(塗工のタイミングおよびダイ位置の調整)は、不図示の制御回路によって制御される。
このような構成の装置では、第1の塗工用ダイ51の塗工タイミングに対応した所定のタイミングで第2の塗工用ダイ52を動作させることで、集電箔上および活物質上の所定の範囲に、所定の膜厚で絶縁層14を形成することができる。言い換えれば、第1の塗工用ダイ51に連動して第2の塗工用ダイ52が動作するように構成され、具体的には、第2の塗工用ダイ52が、上述した実施形態同様に、正極活物質層に塗工を行う際にダイ先端と集電箔とのギャップを40μm以上広げて連続的に塗工を行うことで、絶縁層を、まだら状に途切れることなく連続的に形成可能となる。
塗工用ダイ51、52の位置制御および塗工制御については、上述した実施形態のものと同様に実施可能である。
第1の塗工用ダイ51の位置制御に関し、正極活物質11の段差を形成させるため(図8(b)参照)に、塗工用ダイ51を、段差を形成すべき位置において、所定距離だけ退避(一例)させるようにしてもよい。なお、当然ながら、バックアップローラ54の位置を移動させることで同様の作用を得るようにしてもよい。また、塗工用ダイ51は、直線的に退避するように構成されたものであってもよいし、所定の回転軸(一例でバックアップローラ54の軸心と平行な軸)周りに僅かに回動することで、ダイ先端が集電箔から遠ざかるような構成であってもよい。
(第4の実施形態)
図10は、本発明の一形態に係る他の電極の製造方法を示している。図10においては、2つのバックアップローラ54が設けられている。
第1のバックアップローラ54に第1の塗工用ダイ51が配置され、第2のバックアップローラ54に第2のバックアップローラ54が配置されている。いずれの塗工用ダイ51、52も、不図示の制御回路に接続され、それにより動作制御されるように構成されている。
このような装置の構成では、上流側の第1のバックアップローラ54のところで第1の塗工用ダイ51から正極活物質11を間欠的に塗工し、次いで、下流側の第2のバックアップローラ54のところで第2の塗工用ダイ52から絶縁材料を押し出して絶縁層14を形成する。このような構成であっても、第2の塗工用ダイ52を、上述した実施形態同様に制御することで、上記同様の作用効果を得ることができる。
なお、第2の塗工用ダイ52は、第1の塗工用ダイ51に連動して動作するようになっていてもよい。あるいは、不図示のセンサ(正極活物質が存在するか否か、および/または、正極活物質の厚みを検出するためのもの)の検出結果に基いて、第2の塗工用ダイ52が動作制御されるようになっていてもよい。
図11は、上記装置の変形例の1つである。この装置では、3つの膜厚計56が設けられている。第1の膜厚計56は第1のローラ54の上流に配置され、第2の膜厚計56は第1のローラ54と第2のローラ54との間に配置され、第3の膜厚計56は第2のローラ54の下流に配置されている。
膜厚計56としては、放射線(β線、γ線、X線)膜厚計や、レーザ膜厚計など、公知の膜厚計を用いることができる。このような構成によれば、正極集電箔15、正極活物質11、正極活物質上の絶縁層13の厚みを導出することができる。なお、3つの膜厚計56のうち、いずれか1つのみ、または、2つのみを設ける構成としてもよい。
(第5の実施形態)
図12は、本発明の一形態に係るさらに他の電極の製造方法を示している。この例では、1つの塗工用ダイ53で、正極活物質層11と、絶縁層14とを塗工できるように構成されている。塗工用ダイ53には、2つの吐出口およびそれぞれに対応した2系統の吐出手段(不図示)が設けられている。各吐出手段は独立に動作させることができるように構成されている。
このような塗工用ダイ53によって、絶縁層14のみを形成する際には、図13(a)に示すように、集電箔15とダイ先端部のギャップを、絶縁層14のウェット厚みとほぼ等しい距離(一例で15μm程度)とすればよい。
正極活物質11を吐出するタイミングで、図13(b)に示すように、ギャップを広げる(一例で40μm以上)ことで、正極活物質上に均一な絶縁層13を形成することができる。
なお、ギャップの変化は、図13(b)のように塗工用ダイ53を後退させるものであってもよいが、図13(c)に示すように塗工用ダイ53の角度を変化させることで実施してもよい。
さらに、図14に示すように、塗工用ダイ54は、正極活物質11の段差を形成するため、段差形成部にて集電箔15とのギャップを変化させてもよい。
以上、本発明の幾つかの形態について図面を参照しながら説明したが、本発明は上記に説明した具体的な内容に必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。それぞれの実施形態において同一または対応する構造や機能に関する重複する説明は省略するものとし、また、ある実施形態の技術的特徴を他の形態と適宜組み合わせることも可能である。
(付記)
本明細書は以下の発明を開示する。なお、カッコ内の符号は参考のため付したものであり、本発明を何ら限定するものではない。
1.集電箔(15)に、第1の層(11)を、厚み40μm以上300μm以下で間欠塗工形成する第1の層形成ステップと、
前記集電箔上の前記第1の層が形成された領域と、第1の層が形成されずに前記集電箔が露出した露出領域との両方にわたって第2の層(14)を形成するステップであって、前記第2の層の厚みは1μm以上30μm以下であり、かつ、前記第1の層上における第2の層の長さが1mm以上で露出領域上における第2の層の長さが1mm以上である、第2の層形成ステップと、
を備え、
前記第2の層形成ステップでは、前記第1の層の位置情報に基づき、前記露出領域上に塗工するときと前記第1の層上に塗工するときとで、塗工装置の塗工部(51a)と前記集電箔との間のギャップを40μm以上広げることを特徴とする、
電極の製造方法。
2.第1の層の前記位置情報は、前記第1の層を検出する手段の検出結果を用いて決定される、上記記載の電極の製造方法。
3.第1の層の前記位置情報は、前記第1の層を間欠塗工する指示情報を用いて決定される、上記記載の電極の製造方法。
4.前記第1の層を塗工した後、前記第1の層が乾燥する前に前記第2の層を塗工する、上記記載の電極の製造方法。
5.第1の層形成ステップでは、
前記第1の層の上に第2の層を設ける部分と設けない部分とで第1の層の厚みが異なるように、塗工装置の塗工部(51a)と前記集電箔との間のギャップを変化させて、第2の層を設けない部分の第1の層の厚みを相対的に大きくする、
上記記載の電極の製造方法。
6.前記第2の層は少なくとも絶縁性粒子を含む、上記記載の電極の製造方法。
7.前記第2の層は、前記第1の層の略全面(一例として、第1の層の面積の90%以上)に形成されている、上記記載の電極の製造方法。
8.前記塗工装置がダイコータである、上記記載の電極の製造方法。
9.集電箔を搬送する搬送機構(54)と、
前記集電箔に対して材料を塗工する塗工用ダイ(51)と、
前記塗工用ダイの位置を制御する制御回路(58)と、
を備え、
前記制御回路は、
前記集電箔上に間欠的に存在する第1の層の少なくとも上層に第2の層を形成する際に、前記第1の層の位置情報に基づき、第1の層が形成されていない露出領域上に塗工するときと前記第1の層上に塗工するときとで、前記塗工用ダイの吐出部(51a)と前記集電箔との間のギャップが40μm以上広がるように前記塗工用ダイの位置を制御する、
電極の製造方法。
10.前記搬送機構として、第1および第2のバックアップローラを備え、
それぞれに対応して、第1の塗工用ダイと第2の塗工用ダイが設けられており、
前記制御回路は、前記第2の塗工用ダイについて前記位置制御を行う、
上記記載の電極製造装置。
上述の製造方法を装置に実行させるためのコンピュータプログラムおよびそれが格納された記憶媒体。
1 電池
10 正極
11 正極活物質
12 活物質層未形成部
13、14 絶縁層
15 正極集電箔
20 負極
21 負極活物質
22 活物質層未形成部
30 セパレータ
40 電池素子
41 正極リード部
42 負極リード部
43 正極端子
44 負極端子
45 外装容器
46 内面層
47 金属層
48 表面層
50 ダイコータ
51、52、53 塗工用ダイ
54 バックアップローラ
55 塗工部検出器
56 膜厚計
58 制御回路

Claims (10)

  1. 集電箔に、第1の層を、厚み40μm以上300μm以下で間欠塗工形成する第1の層形成ステップと、
    前記集電箔上の前記第1の層が形成された領域と、第1の層が形成されずに前記集電箔が露出した露出領域との両方にわたって第2の層を形成するステップであって、前記第2の層の厚みは1μm以上30μm以下であり、かつ、前記第1の層上における第2の層の長さが1mm以上で露出領域上における第2の層の長さが1mm以上である、第2の層形成ステップと、
    を備え、
    前記第2の層形成ステップでは、前記第1の層の位置情報に基づき、前記露出領域上に塗工するときと前記第1の層上に塗工するときとで、塗工装置の塗工部と前記集電箔との間のギャップを40μm以上広げることを特徴とする、
    電極の製造方法。
  2. 第1の層の前記位置情報は、前記第1の層を検出する手段の検出結果を用いて決定される、請求項1に記載の電極の製造方法。
  3. 第1の層の前記位置情報は、前記第1の層を間欠塗工する指示情報を用いて決定される、請求項1に記載の電極の製造方法。
  4. 前記第1の層を塗工した後、前記第1の層が乾燥する前に前記第2の層を塗工する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電極の製造方法。
  5. 第1の層形成ステップでは、
    前記第1の層の上に第2の層を設ける部分と設けない部分とで第1の層の厚みが異なるように、塗工装置の塗工部と前記集電箔との間のギャップを変化させて、第2の層を設けない部分の第1の層の厚みを相対的に大きくする、
    請求項1〜4のいずれか一項に記載の電極の製造方法。
  6. 前記第2の層は少なくとも絶縁性粒子を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電極の製造方法。
  7. 前記第2の層は、前記第1の層の略全面に形成されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電極の製造方法。
  8. 前記塗工装置がダイコータである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電極の製造方法。
  9. 集電箔を搬送する搬送機構と、
    前記集電箔に対して材料を塗工する塗工用ダイと、
    前記塗工用ダイの位置を制御する制御回路と、
    を備え、
    前記制御回路は、
    前記集電箔上に間欠的に存在する第1の層の少なくとも上層に第2の層を形成する際に、前記第1の層の位置情報に基づき、第1の層が形成されていない露出領域上に塗工するときと前記第1の層上に塗工するときとで、前記塗工用ダイの吐出部と前記集電箔との間のギャップが40μm以上広がるように前記塗工用ダイの位置を制御する、
    電極製造装置。
  10. 前記搬送機構として、第1および第2のバックアップローラを備え、
    それぞれに対応して、第1の塗工用ダイと第2の塗工用ダイが設けられており、
    前記制御回路は、前記第2の塗工用ダイについて前記位置制御を行う、
    請求項9に記載の電極製造装置。
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